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Vorrichtung zur Bestimmung des Staubgehaltes von Gasen und Dämpfen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Staubgehaltes von Gasen und Dämpfen nach der österr. Patentschrift Nr. 198548, die ein von einem Gas-Staubgemisch durchströmtes Rohr aufweist, in dem eine kontaktelektrische Wechselwirkung zwischen Rohrwand und Staubteilchen stattfindet, wobei dieses Aufladerohr durch ein äusseres Mantelrohr mechanisch, thermisch bzw. elektrisch abgeschirmt ist und die Ladung des vom Mantelrohr elektrisch isolierten Aufladerohres oder die an Elektroden entzogene Ladung der aus dem Aufladerohr austretenden Staubteilchen über ein Messgerät zur Erde abgeleitet wird und das Aufladerohr eine Eintrittsleitvorrichtung besitzt, die dem Gas-Staubgemisch im Aufladerohr eine der Axialkomponente überlagerte Tangentialkomponente der Strömungsgeschwindigkeit verleiht.
Die vorliegende Erfindung hat eine weitere Ausgestaltung und Verbesserung dieser bekannten Vorrichtung zum Gegenstand und bezieht sich im besonderen auf eine zweckmässige Ausgestaltung der Eintrittsleitvorrichtung.
Die Erfindung besteht darin, dass das Gas-Staubgemisch zwischen dem axialen Eintritt in die Vorrichtung und dem axialen Austritt aus der Vorrichtung in einem Leitkanal oder in mehreren Leitkanälen zwischen achsnormalen Ebenen dem Aufladerohr tangential zugeführt wird. Bei der angeführten bekannten Ausführung hat die Eintrittsleitvorrichtung eine Form wie sie im Turbinen-oder Pumpenbau als"axia- ler Leitapparat" bekannt ist. Diese Form fügt sich zwar konstruktiv einfach in das Vorrichtungsgehäuse, sie liefert aber keine rechnerisch eindeutig verfolgbareDrallströmung und führt auch auf einen unter Umständen unerwünscht grossen Abstand der Eintrittsebene von der Austrittsebene der Vorrichtung.
Diese Nachteile werden vermieden, wenn zwischen der Eintritts-und Austrittsebene eine Zone eingeschaltet wird, in der das Gas-Staubgemisch in im wesentlichen achsnormalen Ebenen strömt, in der es also neben seiner tangentialen eine vorwiegend radiale Strömungskomponente besitzt.
Im Interesse einer gedrängten Bauweise erweist es sich als zweckmässig, wenn die einem radialen Turbinenleitapparat ähnliche Leitvorrichtung nicht aus dem Profil des das Aufladerohr umgebenden Schutzrohres heraustritt, also der Durchmesser des Gehäuses der Leiteinrichtung gleich oder kleiner als jener des Mantels des Aufladerohres ist.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 stellt die Vorrichtung im Aufriss, teilweise im Schnitt, und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 dar.
Das Gas-Staubgemisch tritt im Sinne der Pfeile 1 axial durch den Eintrittsquerschnitt 2 in das Vorrichtungsgehäuse 12. Die für die Fliehkraftwirkung erforderliche tangentiale Strömungskomponente wird dem Gemisch dadurch erteilt, dass es vor seinem Eintritt in das Aufladerohr 4 eine als radiale Leitvorrichtung anzusprechende Zone 7 mit vorwiegend achsnormalen Strömungsflächen durchläuft. Wie im 5chnittA-B (Fig. 2) dieser Zone 7 gezeigt ist, tritt das Gemisch durch tangentiale Leitkanäle 15 nach innen uno durchströmt deshalb das anschliessende Aufladerohr 4 als Drallströmung, aus der die Staubteilchen durch Fliehkräfte an die Rohrwand 4 getragen werden.
Im Gegensatz zur Anordnung nach Fig. 3 der : österr. Patentschrift Nr. 198548 sind diese Drallströmung und die Fliehkraftwirkung in der neuen erfin-
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bar.
Von dem bei 8 und 9 isoliert gelagerten Aufladerohr 4 wird durch eine Leitung 10 ein Strom über einen Strommesser 11 zur Erde abgeleitet ; er bildet nach entsprechender Eichung ein Mass für den Staubgehalt
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des Gases, das die Vorrichtung im Gehäusequerschnitt 3 im Sinne der Preile 13 mit vorwiegend axialer Strömungskomponente verlässt.
Zur mechanischen, chemischen und elektrischen Abschirmung des Aufladerohres 4 gegen störende äussere Einflüsse ist dieses Rohr von einem Schutzmantel 5 umgeben, wobei zwischen 4 und 5 ein von ruhendem Gas erfüllter Mantelraum 6 entsteht.
Um die ganze Vorrichtung auch in verhältnismässig enge Gaskanäle führen zu können, ist die Zone 7 mit ihren vorwiegend achsnormalen Strömungsflächen so ausgebildet, dass der zugehörige Durchmesser des Gehäuses 12 nicht grösser ist als der Durchmesser des Schutzmantels 5 des Aufladerohres 4.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Bestimmung des Staubgehaltes von Gasen und Dämpfen, die ein von einem GasStaubgemisch durchströmtes Rohr aufweist, in dem eine kontakt-elektrische Wechselwirkung zwischen Rohrwand und Staubteilchen stattfindet, wobei dieses Aufladerohr durch ein äusseres Mantelrohr mechanisch, thermisch bzw.
elektrisch abgeschirmt ist und die Ladung des vom Mantelrohr elektrisch isolierten Aufladerohres oder die an Elektroden entzogene Ladung der aus dem Aufladerohr austretenden Staub-
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sitzt, die dem Gas-Staubgemisch im Aufladerohr eine der Axialkomponente überlagerte Tangentialkomponente der Strömungsgeschwindigkeit verleiht, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas-Staubgemisch zwischen dem axialen Eintritt (1) in die Vorrichtung und dem axialen Austritt (13) aus der Vorrichtung in einem Leitkanal oder in mehreren Leitkanälen (15) zwischen achsnormalen Ebenen dem Aufladerohr (4) tangential zugeführt wird.
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Device for determining the dust content of gases and vapors
The invention relates to a device for determining the dust content of gases and vapors according to Austrian Patent No. 198548, which has a tube through which a gas-dust mixture flows and in which there is a contact electrical interaction between the tube wall and dust particles, this charging tube being through an external one Jacket tube is mechanically, thermally or electrically shielded and the charge of the charging tube, which is electrically insulated from the jacket tube, or the charge of the dust particles emerging from the charging tube at the electrodes is diverted to earth via a measuring device and the charging tube has an inlet guide device, which the gas-dust mixture in Charging tube gives the axial component superimposed tangential component of the flow velocity.
The subject matter of the present invention is a further embodiment and improvement of this known device and relates in particular to an expedient embodiment of the inlet guide device.
The invention consists in that the gas-dust mixture is fed tangentially to the charging tube between the axial entry into the device and the axial exit from the device in a guide channel or in several guide channels between planes normal to the axis. In the known embodiment mentioned, the inlet guide device has a shape as it is known in turbine or pump construction as an “axial guide apparatus”. Although this form fits into the device housing in a structurally simple manner, it does not provide a computationally clearly traceable swirl flow and also leads to an undesirably large distance between the entry plane and the exit plane of the device.
These disadvantages are avoided if a zone is inserted between the entry and exit planes in which the gas-dust mixture flows in planes essentially normal to the axis, in which it has a predominantly radial flow component in addition to its tangential flow component.
In the interest of a compact design, it proves to be useful if the guide device, similar to a radial turbine nozzle, does not protrude from the profile of the protective tube surrounding the charging tube, i.e. the diameter of the housing of the guide device is equal to or smaller than that of the jacket of the charging tube.
An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. 1 shows the device in elevation, partially in section, and FIG. 2 shows a section along the line A-B of FIG.
The gas-dust mixture enters the device housing 12 axially through the inlet cross-section 2 in the direction of the arrows 1. The tangential flow component required for the centrifugal force effect is imparted to the mixture in that it has a zone 7 to be addressed as a radial guide device before it enters the charging tube 4 predominantly runs through normal axis flow surfaces. As shown in section A-B (Fig. 2) of this zone 7, the mixture passes inwards through tangential guide channels 15 and therefore flows through the adjoining charging pipe 4 as a swirl flow, from which the dust particles are carried to the pipe wall 4 by centrifugal forces.
In contrast to the arrangement according to Fig. 3 of: Austrian Patent No. 198548, this swirl flow and the centrifugal force effect are in the new invention
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bar.
From the charging tube 4, which is insulated at 8 and 9, a current is diverted through a line 10 via an ammeter 11 to earth; after appropriate calibration it forms a measure for the dust content
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of the gas that leaves the device in the housing cross-section 3 in the sense of the prile 13 with a predominantly axial flow component.
For mechanical, chemical and electrical shielding of the charging tube 4 against disruptive external influences, this tube is surrounded by a protective jacket 5, with a jacket space 6 filled with resting gas being created between 4 and 5.
In order to be able to lead the entire device into relatively narrow gas ducts, the zone 7 with its predominantly axially normal flow surfaces is designed so that the associated diameter of the housing 12 is not greater than the diameter of the protective jacket 5 of the charging tube 4.
PATENT CLAIMS:
1. Device for determining the dust content of gases and vapors, which has a pipe through which a gas-dust mixture flows and in which a contact electrical interaction takes place between the pipe wall and the dust particles, this charging pipe being mechanically, thermally or
is electrically shielded and the charge of the charging tube, which is electrically isolated from the jacket tube, or the charge of the dust escaping from the charging tube
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which gives the gas-dust mixture in the charging tube a tangential component of the flow velocity superimposed on the axial component, characterized in that the gas-dust mixture between the axial inlet (1) into the device and the axial outlet (13) from the device in a duct or is fed tangentially to the charging tube (4) in several guide channels (15) between planes normal to the axis.